特開 2024-57061 プレス加工装置、プレス加工方法、及びプレス加工用の加工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024057061

(43)【公開日】2024-04-23

(54)【発明の名称】プレス加工装置、プレス加工方法、及びプレス加工用の加工具

(51)【国際特許分類】

   B21D 28/24 20060101AFI20240416BHJP

   B21D 22/26 20060101ALI20240416BHJP

   B21D 24/16 20060101ALI20240416BHJP

   B21D 22/10 20060101ALI20240416BHJP

【ＦＩ】

B21D28/24 A

B21D22/26 Z

B21D24/16 A

B21D22/10 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024028654

(22)【出願日】2024-02-28

(62)【分割の表示】P 2022010163の分割

【原出願日】2022-01-26

(71)【出願人】

【識別番号】503210810

【氏名又は名称】株式会社 ベアック

(74)【代理人】

【識別番号】100166545

【弁理士】

【氏名又は名称】折坂 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100142653

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 直樹

(72)【発明者】

【氏名】河東 和彦

(72)【発明者】

【氏名】屋宜 健勇

(57)【要約】

【課題】プレス加工装置において、被加工部材に対し、様々な加工を適切に行う。
【解決手段】被加工部材である板状部材５０に対してプレス加工を施すプレス加工装置であって、一方の側から板状部材５０に押し当てられる一方側金型である上側加工具２２と、上側加工具２２と対向する対向部材である下側加工具２４とを備え、上側加工具２２は、せん断用凹部であるせん断加工部１０２ａ、ｂと、板状部材５０に対して絞り加工を行うための絞り加工部１０４ａ、ｂとを有し、せん断加工部１０２ａ、ｂは、第１の凹部の底に第２の凹部が形成される構成の凹部であり、押圧時に、せん断加工部１０２ａ、ｂにおける切刃部によって板状部材５０の一部をせん断するのと同時に、絞り加工部１０４ａ、ｂに対応する位置において、板状部材５０に対して絞り加工を行う。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状の被加工部材に対してプレス加工を施すプレス加工装置であって、
前記被加工部材の一方の側から前記被加工部材に押し当てられる金型である一方側金型と、
前記被加工部材を挟んで前記一方側金型と対向する部材である対向部材と、
前記一方側金型及び前記対向部材の少なくともいずれかを前記被加工部材へ向けて押圧する押圧機構と
を備え、
前記一方側金型は、
前記被加工部材から離れる方向へ凹む凹部であるせん断用凹部と、
前記被加工部材に対して絞り加工を行うための凹部又は凸部である絞り加工部と
を有し、
前記せん断用凹部は、第１の凹部の底に第２の凹部が形成される構成の凹部であり、
前記第１の凹部の縁部の少なくとも一部は、前記被加工部材をせん断する切刃として機能し、
前記押圧機構によって前記一方側金型及び前記対向部材の少なくともいずれかを前記被加工部材へ向けて押圧する押圧時に、前記切刃によって前記被加工部材の一部をせん断するのと同時に、前記絞り加工部に対応する位置において、前記被加工部材に対して絞り加工を行い、
前記押圧時において、前記対向部材は、前記被加工部材の一部を前記せん断用凹部の中へ押し込むことで、前記切刃から離れる方向の力を前記被加工部材の一部に加えることを特徴とするプレス加工装置。

【請求項2】

前記対向部材において、
前記一方側金型の前記絞り加工部と前記被加工部材を挟んで対向する部分は、金属で形成されており、かつ、当該部分には、前記一方側金型の前記絞り加工部の凹部又は凸部に対応する凸部又は凹部が形成されており、
前記押圧時に前記被加工部材を挟んで前記一方側金型の前記切刃と対向する部分は、金属以外の素材で形成されており、前記押圧時に受ける圧力に応じて変形することを特徴とする請求項１に記載のプレス加工装置。

【請求項3】

前記一方側金型において、前記切刃は、前記被加工部材における一部に対応する領域を囲み、
前記一方側金型は、前記切刃によって囲まれる範囲の中に、少なくとも一つの前記絞り加工部を有し、
前記対向部材において、前記押圧時に前記被加工部材を挟んで前記一方側金型の前記切刃と対向する部分は、前記押圧時に受ける圧力に応じて変形する部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプレス加工装置。

【請求項4】

前記押圧時において、前記対向部材は、前記切刃から離れる方向の力を前記被加工部材の一部に加えることで、前記被加工部材の厚さの途中の位置にまで前記切刃の先端が達した時点で、前記被加工部材を切り離すことを特徴とする請求項１に記載のプレス加工装置。

【請求項5】

前記一方側金型及び前記対向部材は、一方が鉛直方向の上側になるように、前記被加工部材を挟んで重なり、
前記押圧機構は、前記一方側金型及び前記対向部材よりも鉛直方向の上側から、落下位置への衝突時の速度が３ｍ／ｓ以上になる条件で錘を落下させることで、前記一方側金型及び前記対向部材のいずれかを前記被加工部材へ向けて押し当てることを特徴とする請求項１に記載のプレス加工装置。

【請求項6】

板状の被加工部材に対してプレス加工を施すプレス加工方法であって、
前記被加工部材の一方の側から前記被加工部材に押し当てられる金型である一方側金型と、
前記被加工部材を挟んで前記一方側金型と対向する部材である対向部材と
を用い、
前記一方側金型及び前記対向部材の少なくともいずれかを前記被加工部材へ向けて押圧し、
前記一方側金型は、
前記被加工部材から離れる方向へ凹む凹部であるせん断用凹部と、
前記被加工部材に対して絞り加工を行うための凹部又は凸部である絞り加工部と
を有し、
前記せん断用凹部は、第１の凹部の底に第２の凹部が形成される構成の凹部であり、
前記第１の凹部の縁部の少なくとも一部は、前記被加工部材をせん断する切刃として機能し、
前記一方側金型及び前記対向部材の少なくともいずれかを前記被加工部材へ向けて押圧する押圧時に、前記切刃によって前記被加工部材の一部をせん断するのと同時に、前記絞り加工部に対応する位置において、前記被加工部材に対して絞り加工を行い、
前記押圧時において、前記対向部材により、前記被加工部材の一部を前記せん断用凹部の中へ押し込むことで、前記切刃から離れる方向の力を前記被加工部材の一部に加えることを特徴とするプレス加工方法。

【請求項7】

板状の被加工部材に対してプレス加工を施すプレス加工装置で用いるプレス加工用の加工具であって、
前記被加工部材の一方の側から前記被加工部材に押し当てられる金型である一方側金型と、
前記被加工部材を挟んで前記一方側金型と対向する部材である対向部材と
を備え、
前記一方側金型は、
前記被加工部材から離れる方向へ凹む凹部であるせん断用凹部と、
前記被加工部材に対して絞り加工を行うための凹部又は凸部である絞り加工部と
を有し、
前記せん断用凹部は、第１の凹部の底に第２の凹部が形成される構成の凹部であり、
前記第１の凹部の縁部の少なくとも一部は、前記被加工部材をせん断する切刃として機能し、
前記一方側金型及び前記対向部材の少なくともいずれかを前記被加工部材へ向けて押圧することで、前記切刃によって前記被加工部材の一部にせん断加工が行われるのと同時に、前記絞り加工部に対応する位置において、前記被加工部材に対して絞り加工が行われ、
前記押圧時において、前記対向部材は、前記被加工部材の一部を前記せん断用凹部の中へ押し込むことで、前記切刃から離れる方向の力を前記被加工部材の一部に加えることを特徴とするプレス加工用の加工具。

【請求項8】

板状の被加工部材に対してプレス加工を施すプレス加工装置であって、
前記被加工部材の一方の側から前記被加工部材に押し当てられる金型である一方側金型と、
前記被加工部材を挟んで前記一方側金型と対向する部材である対向部材と、
前記一方側金型及び前記対向部材の少なくともいずれかを前記被加工部材へ向けて押圧する押圧機構と
を備え、
前記一方側金型は、
前記被加工部材をせん断する切刃として機能する切刃部と、
前記被加工部材に対して絞り加工を行うための凹部又は凸部である絞り加工部と
を有し、
前記押圧機構によって前記一方側金型及び前記対向部材の少なくともいずれかを前記被加工部材へ向けて押圧する押圧時に、前記切刃部によって前記被加工部材の一部をせん断するのと同時に、前記絞り加工部に対応する位置において、前記被加工部材に対して絞り加工を行い、
前記対向部材において、
前記一方側金型の前記絞り加工部と前記被加工部材を挟んで対向する部分は、金属で形成されており、かつ、当該部分には、前記一方側金型の前記絞り加工部の凹部又は凸部に対応する凸部又は凹部が形成されており、
前記押圧時に前記被加工部材を挟んで前記一方側金型の前記切刃部と対向する部分は、金属以外の素材で形成されており、前記押圧時に受ける圧力に応じて変形することを特徴とするプレス加工装置。

【請求項9】

前記対向部材において、前記押圧時に受ける圧力に応じて変形する部分である変形可能部の周囲は、金属で形成されており、
前記変形可能部は、周囲における金属で形成されている領域と比べて、前記被加工部材へ向かう側へ突出していることを特徴とする請求項８に記載のプレス加工装置。

【請求項10】

板状の被加工部材に対してプレス加工を施すプレス加工方法であって、
前記被加工部材の一方の側から前記被加工部材に押し当てられる金型である一方側金型と、
前記被加工部材を挟んで前記一方側金型と対向する部材である対向部材と
を用い、
前記一方側金型及び前記対向部材の少なくともいずれかを前記被加工部材へ向けて押圧し、
前記一方側金型は、
前記被加工部材をせん断する切刃として機能する切刃部と、
前記被加工部材に対して絞り加工を行うための凹部又は凸部である絞り加工部と
を有し、
前記一方側金型及び前記対向部材の少なくともいずれかを前記被加工部材へ向けて押圧する押圧時に、前記切刃部によって前記被加工部材の一部をせん断するのと同時に、前記絞り加工部に対応する位置において、前記被加工部材に対して絞り加工を行い、
前記対向部材において、
前記一方側金型の前記絞り加工部と前記被加工部材を挟んで対向する部分は、金属で形成されており、かつ、当該部分には、前記一方側金型の前記絞り加工部の凹部又は凸部に対応する凸部又は凹部が形成されており、
前記押圧時に前記被加工部材を挟んで前記一方側金型の前記切刃部と対向する部分は、金属以外の素材で形成されており、前記押圧時に受ける圧力に応じて変形することを特徴とするプレス加工方法。

【請求項11】

板状の被加工部材に対してプレス加工を施すプレス加工装置で用いるプレス加工用の加工具であって、
前記被加工部材の一方の側から前記被加工部材に押し当てられる金型である一方側金型と、
前記被加工部材を挟んで前記一方側金型と対向する部材である対向部材と
を備え、
前記一方側金型は、
前記被加工部材をせん断する切刃として機能する切刃部と、
前記被加工部材に対して絞り加工を行うための凹部又は凸部である絞り加工部と
を有し、
前記一方側金型及び前記対向部材の少なくともいずれかを前記被加工部材へ向けて押圧することで、前記切刃部によって前記被加工部材の一部にせん断加工が行われるのと同時に、前記絞り加工部に対応する位置において、前記被加工部材に対して絞り加工が行われ、
前記対向部材において、
前記一方側金型の前記絞り加工部と前記被加工部材を挟んで対向する部分は、金属で形成されており、かつ、当該部分には、前記一方側金型の前記絞り加工部の凹部又は凸部に対応する凸部又は凹部が形成されており、
前記押圧時に前記被加工部材を挟んで前記一方側金型の前記切刃部と対向する部分は、金属以外の素材で形成されており、前記押圧時に受ける圧力に応じて変形することを特徴とするプレス加工用の加工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレス加工装置、プレス加工方法、及びプレス加工用の加工具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、板状の被加工部材に対してプレス加工を施すプレス加工装置が広く用いられている。例えば、以下の特許文献１には、多数箇所を精密に構成せずともナノオーダーの加工ができ、精密な位置調整を容易に行えるプレス加工装置が開示されている。また、プレス加工装置では、加工の内容に応じて作成される金型を用いることで、せん断加工（抜き加工）や絞り加工（フォーミング加工）等の様々な加工を行うことができる。また、この場合、使用する金型又はプレス加工装置を順次変更することで、一つの被加工部材に対して複数種類の加工を行うことも可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１７８１２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

金型を用いて被加工部材に対して複数種類の加工を行う場合、後の加工を行う工程では、既に加工がされている被加工部材を用いることになる。そして、この場合、後の工程では、通常、先の工程で加工がされた位置を考慮して、被加工部材と金型との位置合わせを高い精度で行うことが必要になる。また、その結果、例えば高い精度での位置合わせが可能なプレス加工装置を用いることや、時間をかけて位置合わせを行うこと等が必要になり、加工に要するコストや時間が増大することになる。そのため、従来、より適切な方法でプレス加工を行うことが望まれていた。そこで、本発明は、上記の課題を解決できるプレス加工装置、プレス加工方法、及びプレス加工用の加工具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本願の発明者は、被加工部材に対して様々な加工を行うための好ましい構成について、鋭意研究を行った。そして、せん断加工と絞り加工とについて、異なる工程で行うのではなく、一つの工程で同時に行うことを考えた。このように構成すれば、例えば、先の工程で加工がされた位置を考慮して高い精度での位置合わせを行わなくても、被加工部材に対し、様々な加工を適切に行うことができる。また、本願の発明者は、更なる鋭意研究により、このような方法での加工を行うための好ましい特徴を見出し、本発明に至った。

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明は、板状の被加工部材に対してプレス加工を施すプレス加工装置であって、前記被加工部材の一方の側から前記被加工部材に押し当てられる金型である一方側金型と、前記被加工部材を挟んで前記一方側金型と対向する部材である対向部材と、前記一方側金型及び前記対向部材の少なくともいずれかを前記被加工部材へ向けて押圧する押圧機構とを備え、前記一方側金型は、前記被加工部材をせん断する切刃として機能する切刃部と、前記被加工部材に対して絞り加工を行うための凹部又は凸部である絞り加工部とを有し、前記押圧機構によって前記一方側金型及び前記対向部材の少なくともいずれかを前記被加工部材へ向けて押圧する押圧時に、前記切刃部によって前記被加工部材の一部をせん断するのと同時に、前記絞り加工部に対応する位置において、前記被加工部材に対して絞り加工を行う。

【0007】

このように構成すれば、例えば、被加工部材に対し、せん断加工と絞り加工とを同時に適切に行うことができる。また、これにより、例えば、加工に要するコストや時間が増大することを適切に防止しつつ、被加工部材に対し、様々な加工を適切に行うことができる。

【0008】

この構成において、対向部材としては、例えば、一方側金型に合わせた形状の金型を用いることが考えられる。この場合、金型については、例えば、被加工部材と接触する面が金属で形成された型部材等と考えることができる。また、対向部材としては、金型以外の部材を用いることもできる。このような対向部材としては、例えば、例えばゴムや粘体等のような、プレス加工の実行時に生じる外力に応じて変形する部材を用いることが考えられる。また、対向部材として、例えば、外力に応じて変形する部材で一部が形成され、他の部分が金属で形成された部材を用いること等も考えられる。より具体的に、プレス加工装置において、被加工部材を挟む上下の両方の部材として金型を用いる場合、せん断加工を行う位置でのクリアランスについて、例えば、被加工部材の厚さの１０％未満（例えば、７％以下程度）になるように、高い精度で上下の金型の位置を合わせることが必要になる。これに対し、上下の金型の一方（例えば、下側の金型）の代わりにゴムや粘体等を用いる場合、このような高い精度での位置合わせを行わなくても、せん断加工を適切に行うことができる。しかし、このようなゴムや粘体等を用いる構成の場合、絞り加工について、高い品質での加工を行うことが難しくなる場合がある。これに対し、せん断加工と絞り加工とを同時に行う場合の対向部材において、せん断加工を行う位置についてはゴムや粘体等で形成し、絞り加工を行う位置については金属で形成すれば、せん断加工の位置での高い精度での位置合わせを不要にしつつ、高い品質での絞り加工を行うことが可能になる。

【0009】

この場合、例えば、対向部材において、一方側金型の絞り加工部と被加工部材を挟んで対向する部分は、金属で形成される。この部分には、例えば、一方側金型の絞り加工部の凹部又は凸部に対応する凸部又は凹部が形成される。また、対向部材において、押圧時に被加工部材を挟んで一方側金型の切刃部と対向する部分は、例えば、押圧時に受ける圧力に応じて変形する部材で構成される。このように構成すれば、例えば、せん断加工と絞り加工とを同時に行う場合において、より容易かつ適切に加工を行うことができる。また、この場合、対向部材において、押圧時に受ける圧力に応じて変形する部材で形成される部分である変形可能部の周囲は、例えば、金属で形成される。そして、この場合、変形可能部について、例えば、周囲における金属で形成されている領域と比べて、被加工部材へ向かう側へ突出させることが考えられる。このように構成すれば、例えば、せん断加工をより適切に行うことができる。

【0010】

また、一方側金型において、切刃部は、例えば、被加工部材における一部に対応する領域を囲む。このように構成すれば、例えば、切刃部で囲む範囲の形状での抜き加工を被加工部材に対して適切に行うことができる。また、この場合、抜き加工で抜きの対象となる部分について、加工後に製品になる部分にすることも考えられる。そして、このような場合、例えば、抜き加工で抜きの対象となる部分に対し、絞り加工を行うことも考えられる。この場合、一方側金型は、例えば、切刃部によって囲まれる範囲の中に、少なくとも一つの絞り加工部を有する。このように構成すれば、例えば、被加工部材に対し、多様な加工を適切に行うことができる。また、このような形状の一方型金型を用いる場合、例えば、切刃部で囲む範囲が大きくなることで、一方側金型のサイズが大きくなることも考えられる。これに対し、上下の金型を用いる構成で金型の位置合わせを行う場合、金型のサイズがより大きくなると、通常、高い精度での位置合わせがより困難になると考えることができる。そのため、このような形状の一方型金型を用いる場合には、対向部材においてせん断加工を行う部分について、上記のような変形可能な部材で形成することが特に好ましい。この場合、対向部材において、押圧時に被加工部材を挟んで一方側金型の切刃部と対向する部分は、例えば、押圧時に受ける圧力に応じて変形する部材で構成される。このように構成すれば、例えばサイズの大きな一方側金型を用いる場合等にも、せん断加工をより容易かつ適切に行うことができる。

【0011】

また、この構成において、一方型金型としては、例えば、切刃部の位置に凹部を有する構成の金型を用いることが考えられる。より具体的に、この場合、一方側金型は、例えば、切刃部の位置において被加工部材から離れる方向へ凹む凹部であるせん断用凹部を有する。この場合、例えば、せん断用凹部の縁部の少なくとも一部が切刃部になると考えることができる。また、この場合、押圧時において、対向部材は、例えば、被加工部材の一部をせん断用凹部の中へ押し込むことで、切刃部から離れる方向の力を被加工部材の一部に加える。このように構成すれば、例えば、切刃部の位置で被加工部材をより適切に切り離すことができる。また、この場合、切刃部から離れる方向の力を被加工部材の一部に加えることで、例えば、厚さが小さな被加工部材を用いる場合等にも、せん断加工をより適切に行うことができる。

【0012】

また、このようなせん断用凹部としては、例えば、第１の閉経路に沿った縁部である第１縁部と、第１縁部の外側を囲む第２の閉経路に沿った縁部である第２縁部とを縁部とする凹部を用いることが考えられる。また、この場合、例えば、第１縁部及び第２縁部のうちのいずれか一方を切刃部として用いることが考えられる。このように構成すれば、例えば、せん断用凹部の縁部を切刃部として適切に機能させることができる。また、このような構成の一方型金型を用いる場合、例えば、切刃部の先端が被加工部材の厚さの途中の位置にまで達した時点で、被加工部材を切り離すこと等も考えられる。より具体的に、この場合、押圧時において、対向部材は、例えば、切刃部から離れる方向の力を被加工部材の一部に加えることで、被加工部材の厚さの途中の位置にまで切刃部の先端が達した時点で、被加工部材を切り離す。このように構成すれば、例えば、切刃部での切断位置に問題となるバリを生じ難くすることができる。

【0013】

また、この構成において、一方側金型及び対向部材は、例えば、一方が鉛直方向の上側になるように、被加工部材を挟んで重なる。また、押圧機構としては、例えば、一方側金型及び対向部材の上方から錘を落下させる構成の機構を用いることが考えられる。この場合、押圧機構は、例えば、一方側金型及び対向部材よりも鉛直方向の上側から、落下位置への衝突時の速度が３ｍ／ｓ以上になる条件で錘を落下させることで、一方側金型及び対向部材のいずれかを被加工部材へ向けて押し当てる。このように構成した場合、錘を落下させる衝撃を利用することで、例えば、高速なプレス速度でのプレス加工を適切に行うことができる。また、これにより、例えば、厚さが小さな被加工部材を用いる場合等にも、せん断加工と絞り加工とを同時により適切に実行することができる。この場合、例えば、厚さが１ｍｍ未満（例えば、１００μｍ以下等）の被加工部材に対してプレス加工を行うことが考えられる。また、一方側金型及び対向部材の位置への錘の衝突時に生じる衝撃力については、例えば、６０００００ｋｇｗ以上程度にすることが好ましい。

【0014】

また、本発明の構成として、上記と同様の特徴を有するプレス加工方法やプレス加工用の加工具等を用いることも考えられる。これらの場合も、例えば、上記と同様の効果を得ることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、例えば、プレス加工装置において、被加工部材に対し、様々な加工を適切に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係るプレス加工装置１０の構成の一例を示す図である。

【図2】上側加工具２２の特徴について更に詳しく説明をする図である。図２（ａ）、（ｂ）は、上側加工具２２の構成の一例を示す下面図及び断面図である。図２（ｃ）は、プレス加工装置１０で実行するプレス加工によって製造される製品の一例を示す。

【図3】下側加工具２４の特徴について更に詳しく説明をする図である。

【図4】上側加工具２２におけるせん断加工部１０２の形状について説明をする図である。図４（ａ）は、せん断加工部１０２の形状の一例を示す。図４（ｂ）は、せん断加工部１０２の形状の変形例を示す。

【図5】せん断加工部１０２の形状の更なる変形例を示す図である。図５（ａ）は、凸部がない底面３０６を有するせん断加工部１０２の形状の例を示す。図５（ｂ）は、複数の縁部が切刃部になるせん断加工部１０２の形状の例を示す。

【図6】下側加工具２４の構成の変形例について説明をする図である。図６（ａ）は、本変形例の下側加工具２４の構成を示す断面図である。図６（ｂ）は、下側加工具２４の構成の更なる変形例を示す。

【図7】上側加工具２２及び下側加工具２４の更なる変形例の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の一実施形態に係るプレス加工装置１０について、図面を参照しながら説明する。以下において説明をする各図面は、本発明の特徴を理解しやすくするために適宜縮尺等を変更した模式図であり、必ずしも実際の寸法を厳密に反映したものではない。図１は、本発明の一実施形態に係るプレス加工装置１０の構成の一例を示す。以下に説明をする点を除き、プレス加工装置１０は、公知のプレス加工装置と同一又は同様の特徴を有してよい。例えば、プレス加工装置１０は、図示した構成以外に、公知のプレス加工装置１０と同一又は同様の構成を更に備えてもよい。

【0018】

本例において、板状の被加工部材である板状部材５０に対してプレス加工を施すプレス加工装置であり、基台１２、衝撃吸収部１４、加工具セット１６、及び押圧機構１８を備える。基台１２は、プレス加工装置１０における他の構成要素を支える土台となる部分である。また、本例において、基台１２は、加工具セット１６及び押圧機構１８よりも鉛直方向（重力方向）の下側にあり、内部に衝撃吸収部１４を収容している。衝撃吸収部１４は、プレス加工での加圧時に生じる衝撃力が直接地面に伝播することを防ぐカウンターウエイトである。この場合、プレス加工での加圧時に生じる衝撃力とは、例えば、後に説明をする押圧機構１８における錘３２の落下時生じる衝撃力である。衝撃吸収部１４としては、例えば、錘３２の３０倍以上の重量を有する構成を用いることが好ましい。

【0019】

加工具セット１６は、板状部材５０に対して接する加工具等を有する部分である。加工具セット１６については、例えば、プレス加工装置１０におけるダイセットに対応する構成等と考えることもできる。また、本例において、加工具セット１６は、プレス加工用の加工具の一例であり、上側加工具２２、下側加工具２４、及び押さえ板２６を有する。上側加工具２２は、鉛直方向における上側から板状部材５０へ押し当てられる加工具である。下側加工具２４は、鉛直方向における下側から板状部材５０へ押し当てられる加工具である。上側加工具２２及び下側加工具２４のより具体的な構成については、後に更に詳しく説明をする。押さえ板２６は、鉛直方向における上側加工具２２の上側から上側加工具２２を押さえる部材であり、押圧機構１８における錘３２の落下時において、錘３２から直接打撃を受けるとともに、この打撃による衝撃力を上側加工具２２へ伝達する。

【0020】

押圧機構１８は、上側加工具２２及び下側加工具２４の少なくともいずれかを板状部材５０へ向けて押圧する機構である。本例において、押圧機構１８は、錘３２を落下させることで押さえ板２６を介して上側加工具２２へ衝撃力を加える構成の機構であり、錘３２、チャック部３４、ガイド部３６、及びワイヤ３８を有する。錘３２は、プレス加工の実行時に鉛直方向の上側から加工具セット１６へ向けて落下するウエイト部材であり、加工具セット１６における押さえ板２６を介して上側加工具２２へ落下の衝撃力を伝達することで、プレス加工に必要な圧力で板状部材５０へ向けて上側加工具２２を押圧する。錘３２としては、例えば、１００ｋｇ程度（例えば、５０～１５０ｋｇ程度）の所定の重量のウエイト部材を用いることが考えられる。また、錘３２における鉛直下方の面である下面の面積は、例えば、板状部材５０においてプレス加工が施される領域の面積よりも大きくなっている。このように構成すれば、例えば、プレス加工の実行時において、プレス加工が施される領域に対してより均一に圧力を加えることができる。また、錘３２における鉛直下方の面の面積については、例えば、上側加工具２２において衝突面になる鉛直上側の面である上面の面積よりも大きいことが好ましい。また、本例において、錘３２は、ガイド部３６が貫通する貫通孔が角部に設けられている略矩形形状の部材である。

【0021】

チャック部３４は、錘３２を所定の高さまで持ち上げる動作の実行時に錘３２を吸着する部材である。チャック部３４としては、例えば、磁気力によって錘３２を吸着するマグネットチャックや、機械的に錘３２を吸着するメカチャック等を好適に用いることができる。また、本例において、チャック部３４は、吸着のオンオフの切り替えが可能な部材であり、所定の高さの位置で錘３２の吸着を解除することで、錘３２を落下させる。ガイド部３６は、落下時の錘３２の移動をガイドする部材である。本例において、ガイド部３６は、錘３２の角部における貫通孔をそれぞれが貫通する４本の柱状部を有し、これらの４本の柱状部により、錘３２の移動をガイドする。また、これらの４本の柱状部は、加工具セット１６の周囲を囲むように配置されている。これにより、ガイド部３６は、錘３２の下面と上側加工具２２の上面とを平行にした状態で、錘３２を押さえ板２６に衝突させる。ワイヤ３８は、チャック部３４を移動させるための部材であり、チャック部３４と連結されており、図示を省略している動力に応じて移動することで、チャック部３４を昇降させる。より具体的に、本例において、ワイヤ３８は、錘３２を吸着しているチャック部３４を鉛直方向の上方へ移動させることで、所定の高さ位置まで、錘３２と共にチャック部３４を移動させる。また、錘３２を落下させる直前において、ワイヤ３８は、この高さ位置にチャック部３４を維持する。そして、チャック部３４が錘３２を解放し、錘３２が落下した後、ワイヤ３８は、錘３２の位置までチャック部３４を降下させる。このように構成すれば、例えば、錘３２の落下によって生じる衝撃力を利用して、プレス加工を適切に実行することができる。

【0022】

ここで、本例のプレス加工装置１０において、押圧機構１８は、意図的な加速や減速を行うことなく、錘３２を落下させる。この場合、錘３２の落下について、自由落下と考えることができる。この場合、押圧機構１８については、例えば、所定の高さ位置から錘３２を自由落下させる落下機構等と考えることができる。押圧機構１８については、例えば、落下した錘３２を所定の高さ位置まで持ち上げる持ち上げ機構を兼ねていると考えることもできる。また、押圧機構１８について、例えば、錘３２を昇降させる昇降機構等と考えることもできる。

【0023】

また、本例のプレス加工装置１０では、例えば、錘配置工程、加工工程、及び錘持ち上げ工程を含む工程でプレス加工を実行することが考えられる。この場合、錘配置工程については、例えば、所定の高さ位置に錘３２を配置する工程等と考えることができる。錘配置工程では、例えば、チャック部３４によって錘３２を吸着し、ワイヤ３８でチャック部３４を引き上げることで、加工具セット１６の上方の所定の高さ位置に錘３２を配置する。加工工程については、例えば、錘３２を落下させることで板状部材５０に対するプレス加工を実行する工程等と考えることができる。加工工程では、例えば、上側加工具２２と下側加工具２４との間に板状部材５０を配置した後に、チャック部３４での錘３２の吸着をオフにすることで、所定の高さ位置から錘３２を重力で落下させる。この場合、錘３２は、自由落下し、重力によって加速された状態で、押さえ板２６に衝突する。また、この場合、この落下時生じる衝撃力により、板状部材５０へ向けて上側加工具２２が押し当てられ、プレス加工が実行される。この場合、例えば、錘３２によって上側加工具２２に打撃を与えることで、上側加工具２２を下降させ、上側加工具２２と下側加工具２４とをかみ合わせていると考えることもできる。また、錘持ち上げ工程については、例えば、落下後の錘３２を持ち上げる工程等と考えることができる。錘持ち上げ工程では、例えば、落下後の錘３２の位置までチャック部３４を降下させ、チャック部３４に錘３２を吸着させる。そして、ワイヤ３８を用いて錘３２を引き上げることで、所定の高さ位置まで錘３２を持ち上げる。また、プレス加工装置１０においては、これらの工程を繰り返して実行することが考えられる。この場合、錘持ち上げ工程について、例えば、次の加工工程の前に行う錘配置工程を兼ねていると考えることもできる。

【0024】

本例によれば、例えば、板状部材５０に対し、適切にプレス加工を実行することができる。また、上記においても説明をしたように、プレス加工装置１０は、図示した構成以外に、公知のプレス加工装置１０と同一又は同様の構成を更に備えてもよい。より具体的に、プレス加工装置１０は、例えば、板状部材５０を搬送する搬送機構や、加工具の位置合わせ機構等を更に備えてもよい。この場合、搬送機構は、例えば、上側加工具２２と下側加工具２４との間を通って間欠的に板状部材５０が移動するように、板状部材５０を搬送する。また、これにより、搬送機構は、例えば、各回の加工工程で加工の対象となる領域を順次変更する。また、加工具の位置合わせ機構としては、例えば、上側加工具２２と下側加工具２４との間での位置合わせを行うためのガイドピン等を用いることが考えられる。この場合、例えば、錘３２に落下時に生じる衝撃力が必要以上に下側加工具２４へ伝わることを防止する緩衝機構を有するガイドピン等を好適に用いることができる。また、このような緩衝機構としては、例えば、シリンダや、バネ等の弾性部材を用いることが考えられる。

【0025】

続いて、加工具セット１６における上側加工具２２及び下側加工具２４のより具体的な構成について、更に詳しく説明をする。先ず、上側加工具２２の構成等について、説明をする。図２は、上側加工具２２の特徴について更に詳しく説明をする図である。図２（ａ）、（ｂ）は、上側加工具２２の構成の一例を示す下面図及び断面図である。この場合、下面図については、例えば、プレス加工装置１０（図１参照）において重力方向の下側になる側から見た図等と考えることができる。また、図２（ｂ）に示す断面図は、図２（ａ）における一点鎖線ＡＡの位置での断面図である。

【0026】

本例において、上側加工具２２は、被加工部材として用いる板状部材５０（図１参照）に対して一方の側から押し当てられる一方側金型の一例である。また、本例において、上側加工具２２は、せん断加工と絞り加工とを同時に行うための金型であり、複数のせん断加工部１０２及び複数の絞り加工部１０４を有する。この場合、金型については、例えば、被加工部材と接触する面が金属で形成された型部材等と考えることができる。より具体的に、本例において、上側加工具２２は、板状部材５０に対して鉛直方向の上側から押し当てられる金型であり、符号１０２ａ、ｂを付して区別して示している複数のせん断加工部１０２ａ、ｂと、符号１０４ａ、ｂを付して区別して示している複数の絞り加工部１０４ａ、ｂとを有している。

【0027】

複数のせん断加工部１０２ａ、ｂのそれぞれは、板状部材５０に対してせん断加工を行うための部分であり、板状部材５０をせん断する切刃として機能する切刃部を有する。この場合、せん断加工については、例えば、板状部材５０の一部を切り離す（せん断する）加工等と考えることができる。また、本例において、せん断加工部１０２ａ、ｂのそれぞれは、上側加工具２２の下面に形成される凹部であり、凹部の縁部における少なくとも一部を切刃部として機能させることで、板状部材５０に対してせん断加工を施す。この場合、せん断加工部１０２ａ、ｂのそれぞれに対応する凹部について、せん断用凹部の一例と考えることができる。また、せん断用凹部については、例えば、切刃部の位置において被加工部材（板状部材５０）から離れる方向へ凹む凹部等と考えることができる。被加工部材から離れる方向については、例えば、プレス加工装置１０に上側加工具２２及び板状部材５０が設置された状態において板状部材５０から離れる方向等と考えることができる。

【0028】

また、本例において、複数のせん断加工部１０２ａ、ｂのそれぞれは、一方が他方の外側を囲む複数の閉経路を縁部とする凹部である。より具体的に、せん断加工部１０２ａは、図２（ａ）に実線で示す縁部１１２ａと、点線で示す縁部１１４ａとを縁部として凹む凹部である。せん断加工部１０２ｂは、実線で示す縁部１１２ｂと、点線で示す縁部１１４ｂとを縁部として凹む凹部である。この場合、縁部１１２ａについては、例えば、縁部１１２ａ及び縁部１１４ａに挟まれる溝状の部分等と考えることができる。縁部１１２ｂについては、例えば、縁部１１２ｂ及び縁部１１４ｂに挟まれる溝状の部分等と考えることができる。また、せん断加工部１０２ａにおいて、縁部１１４ａは、縁部１１２ａの外側を囲んでいる。せん断加工部１０２ｂにおいて、縁部１１２ｂは、縁部１１４ｂの外側を囲んでいる。この場合、せん断加工部１０２ａにおける縁部１１２ａ及びせん断加工部１０２ｂにおける縁部１１４ｂのような、内側の縁部は、第１の閉経路に沿った縁部である第１縁部の一例である。また、せん断加工部１０２ａにおける縁部１１４ａ及びせん断加工部１０２ｂにおける縁部１１２ｂのような、外側の縁部は、第１縁部の外側を囲む第２の閉経路に沿った縁部である第２縁部の一例である。

【0029】

また、この場合、せん断加工部１０２ａ、ｂのそれぞれにおいて、第１縁部及び第２縁部のいずれかに対応する縁部を切刃部として用いることが考えられる。より具体的に、本例の場合、せん断加工部１０２ａでは、縁部１１２ａ及び縁部１１４ａのうち、縁部１１２ａを切刃部として機能させる。また、せん断加工部１０２ｂでは、縁部１１２ｂ及び縁部１１４ｂのうち、縁部１１２ｂを切刃部として機能させる。この場合、せん断加工部１０２ａ、ｂの縁部のうち、図２（ａ）において実線で示している縁部のみが、切刃部として機能することになる。また、この場合、例えば、せん断加工部１０２ａにおける縁部１１２ａ側、及びせん断加工部１０２ｂにおける縁部１１２ｂの肩部が切刃部になると考えることもできる。また、本例の上側加工具２２において、せん断加工部１０２ａ、ｂになる凹部は、図中に示すように、板状部材５０における一部に対応する領域を囲むように形成されている。この場合、板状部材５０における一部に対応する領域を囲むことについては、例えば、図中に示すように、上側加工具２２の下面における一部を囲むこと等と考えることができる。また、この場合、せん断加工部１０２ａ、ｂのそれぞれにおける切り刃部についても、板状部材５０における一部に対応する領域を囲むことになる。このように構成すれば、例えば、切刃部で囲む範囲の形状での抜き加工を板状部材５０に対して適切に行うことができる。せん断加工部１０２ａ、ｂの具体的な構成については、後に更に詳しく説明をする。

【0030】

複数の絞り加工部１０４ａ、ｂのそれぞれは、板状部材５０に対して絞り加工を行うための凹部又は凸部である。より具体的に、図示した構成の場合、絞り加工部１０４ａは、図２（ａ）において破線で示す縁部１２２ａで囲まれる部分が突出する凸部である。また、絞り加工部１０４ｂは、破線で示す縁部１２２ｂで囲まれる部分が凹む凹部である。絞り加工部１０４ａ、ｂとして用いる凸部及び凹部としては、公知の絞り加工用の金型に形成される凸部及び凹部と同一又は同様の凹部を用いることができる。このような構成の上側加工具２２を用いる場合、押圧機構１８（図１参照）によって上側加工具２２を板状部材５０へ向けて押圧する押圧時には、せん断加工部１０２ａ、ｂにおける切刃部によって板状部材５０の一部をせん断するのと同時に、絞り加工部１０４ａ、ｂに対応する位置において、板状部材５０に対して絞り加工を行うことになる。そのため、本例によれば、例えば、板状部材５０に対し、せん断加工と絞り加工とを同時に適切に行うことができる。また、これにより、例えば、加工に要するコストや時間が増大することを適切に防止しつつ、板状部材５０に対し、様々な加工を適切に行うことができる。また、この場合、せん断加工と絞り加工とを同時に行うことについては、例えば、プレス加工での一度の押圧（加圧）でせん断加工と絞り加工とを並行して板状部材５０に施すこと等と考えることができる。更に、本例のように、せん断加工部１０２ａ、ｂ及び絞り加工部１０４ａ、ｂを有する上側加工具２２を用いて、せん断加工と絞り加工とを同時に行う場合、例えばせん断加工用の金型と絞り加工用の金型とを個別に用いる場合と比べて、必要な金型の個数を少なくすることができる。また、これにより、例えば、金型の製造コストを低減することや、金型の管理の手間を削減すること等が可能になる。また、この場合、金型の製造時においては、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２ａ、ｂ及び絞り加工部１０４ａ、ｂについて、例えば、一つの工程の中で形成することが可能である。そのため、この点でも、金型の製造コストを低減することが可能である。

【0031】

また、上記のように、本例の上側加工具２２において、せん断加工部１０２ａ、ｂにおける切刃部は、板状部材５０における一部に対応する領域を囲んでいる。このように構成すれば、例えば、切刃部で囲む範囲の形状での抜き加工を板状部材５０に対して適切に行うことができる。また、この場合、例えば、抜き加工で抜きの対象となる部分について、加工後に製品になる部分にすることも考えられる。また、このような場合、例えば、上側加工具２２を用いて、抜き加工で抜きの対象となる部分に対し、絞り加工を行うことも考えられる。より具体的に、本例において、上側加工具２２は、せん断加工部１０２ａの切刃部となる縁部１１２ａに囲まれる範囲の中に、絞り加工部１０４ａ、ｂを有している。また、このような特徴については、例えば、切刃部によって囲まれる範囲の中に、少なくとも一つの絞り加工部を有する構成等と考えることができる。このように構成すれば、例えば、板状部材５０に対し、多様な加工を適切に行うことができる。また、より具体的に、本例において、板状部材５０は、プレス加工によって、例えば、図２（ｃ）に示すような製品１５０に加工される。

【0032】

図２（ｃ）は、本例のプレス加工装置１０で実行するプレス加工によって製造される製品の一例を示す図であり、図２（ａ）、（ｂ）に示す上側加工具２２を用いてせん断加工と絞り加工とを同時に行うことで製造される製品１５０の例を示す。製品１５０については、例えば、プレス加工装置１０において行うプレス加工の成果物等と考えることができる。また、上記のように、本例のプレス加工装置１０では、せん断加工部１０２ａ、ｂ及び絞り加工部１０４ａ、ｂを有する上側加工具２２を用いて、板状部材５０に対し、せん断加工と絞り加工とを同時に行う。そして、この場合、製品１５０について、例えば、せん断加工部１０２ａ、ｂの位置で切り離しが行われ、絞り加工によって変形が生じた変形部１５４ａ、ｂが絞り加工部１０４ｂ、ｃの位置に形成されると考えることができる。より具体的に、図２（ａ）、（ｂ）に示す形状の上側加工具２２を用いる場合、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２ａ、ｂの縁部１１２ａ、ｂに対応する位置を示す実線１６２ａ、ｂに沿って、せん断加工による切り離しが行われる。また、この場合、実線１６２ａの位置は、製品１５０の外周を構成する位置になる。そして、実線１６２ｂで囲まれる部分は、製品の範囲内に形成される穴１５２になる。また、上側加工具２２における絞り加工部１０４ａ、ｂの縁部１２２ａ、ｂに対応する位置を示す破線１７２ａ、ｂに囲まれる部分は、絞り加工が施されることで、変形部１５４ａ、ｂになる。この場合、製品１５０について、例えば、実線１６２ａが示す閉経路に沿って抜き加工がされ、かつ、実線１６２ａが示す閉経路に囲まれる領域の中に対し、更に絞り加工及び抜き加工を行っていると考えることができる。

【0033】

続いて、上側加工具２２と共に用いる下側加工具２４（図１参照）の特徴について、更に詳しく説明をする。本例のプレス加工装置１０では、上側加工具２２と共に、上側加工具２２に合わせた形状の下側加工具２４を用いて、板状部材５０に対してプレス加工を行う。この場合、下側加工具２４について、対向部材の一例と考えることができる。対向部材については、例えば、被加工部材を挟んで一方側金型と対向する部材等と考えることができる。また、下側加工具２４としては、例えば、図３に示す構成の加工具を用いることが考えられる。

【0034】

図３は、下側加工具２４の特徴について更に詳しく説明をする図である。図３において、上側の図は、上側加工具２２及び板状部材５０と共に下側加工具２４の構成の一例を示す断面図である。また、下側の図は、板状部材５０においてせん断加工及び絞り加工が行われる位置の例を示す板状部材５０の上面図である。

【0035】

本例のように、板状部材５０に対してせん断加工と絞り加工とを同時に行う場合、下側加工具２４についても、せん断加工用の部分と絞り加工用の部分とを有する構成の加工具を用いることが考えられる。そして、この場合、単純に考えるのであれば、例えば、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２ａ、ｂ及び絞り加工部１０４ａ、ｂに対応する形状（例えば凹凸等）を有する金型を下側加工具２４として用いることが考えられる。しかし、プレス加工装置１０（図１参照）において、板状部材５０を挟む上下の両方の部材として金型を用いる場合、せん断加工を行う位置でのクリアランスについて、通常、板状部材５０の厚さの１０％未満程度（例えば、７％以下程度）になるように、高い精度で上下の金型の位置を合わせることが必要になる。そして、この場合、厚さが小さな板状部材５０を用いると、必要な精度での位置合わせを行うためのコストが増大することが考えられる。また、板状部材５０の厚さによっては、必要な精度での位置合わせを行うこと自体が困難になる場合もある。例えば、厚さが１ｍｍ未満（例えば、１００μｍ以下等）の板状部材５０を用いる場合、適切に位置合わせを行うことが難しくなることが考えられる。また、上下の金型を用いる構成で金型の位置合わせを行う場合、金型のサイズがより大きくなると、通常、高い精度での位置合わせがより困難になる。そして、この点に関し、上記においても説明をしたように、本例において、上側加工具２２は、せん断加工部１０２ａにおける切刃部によって囲まれる範囲の中に、絞り加工部１０４ａ、ｂを有している。そして、このような場合、切刃部で囲む範囲が大きくなることで、上側加工具２２のサイズが大きくなることが考えられる。また、その結果、下側加工具２４として通常の金型を用いると、上側加工具２２及び下側加工具２４の位置合わせを必要な精度で行うことが特に難しくなることが考えられる。

【0036】

これに対し、プレス加工の方法としては、必ずしも上下の金型を用いるのではなく、上下の金型の一方の代わりにゴムや粘体等を用いること等も考えられる。そのため、下側加工具２４としては、通常の金型ではなく、板状部材５０に接触する部分がゴムや粘体等で構成された加工具を用いること等も考えられる。そして、このような下側加工具２４を用いる場合、通常、上下の金型を用いる場合に必要となるレベルでの高い精度での位置合わせを行わなくても、せん断加工を適切に行うことができると考える。しかし、せん断加工を行う場合と異なり、絞り加工の場合、高い精度での加工を行うためには、通常、上下の両方の加工具として、金型を用いることが好ましい。そのため、このような構成の下側加工具２４を用いると、絞り加工について、高い品質での加工を行うことが難しくなる場合がある。そして、この場合、本例のように、せん断加工と絞り加工とを同時に行おうとすると、せん断加工及び絞り加工の両方を高い精度で適切に行うことが難しくなることが考えられる。

【0037】

これに対し、本例においては、下側加工具２４として、せん断加工を行うための部分と絞り加工を行う部分とで素材を変えた構成の加工具を用いる。この場合、下側加工具２４として、例えば、せん断加工を行う位置についてはゴムや粘体等で形成し、絞り加工を行う位置については金属で形成することが考えられる。また、絞り加工については、通常、せん断加工を行う場合のような高い精度での位置合わせを行わなくても、適切に加工を行うことができる。そのため、このように構成すれば、例えば、せん断加工の位置での高い精度での位置合わせを不要にしつつ、高い品質での絞り加工を行うことが可能になる。

【0038】

また、より具体的に、本例において、下側加工具２４は、ベース部２０２及び複数の可変部２０４２０４ａ、ｂを有する。ベース部２０２は、下側加工具２４の基本形状となる部分である。本例において、ベース部２０２は、金属で形成されており、少なくとも、下側加工具２４において絞り加工を行うための部分である絞り加工部２１２ａ、ｂを含んでいる。この場合、ベース部２０２については、例えば、絞り加工を行うための金型部分等と考えることもできる。絞り加工部２１２ａ、ｂについては、例えば、下側加工具２４の上面のうち、プレス加工の実行時に板状部材５０を挟んで上側加工具２２の絞り加工部１０４ａ、ｂと対向する部分等と考えることができる。また、この場合、下側加工具２４について、例えば、上側加工具２２の絞り加工部１０４ａ、ｂと対向する部分が金属で形成されていると考えることもできる。また、本例において、下側加工具２４における絞り加工部２１２ａ、ｂには、上側加工具２２における絞り加工部１０４ａ、ｂの凹部又は凸部に対応する凸部又は凹部が形成される。より具体的に、下側加工具２４に絞り加工部２１２ａには、上側加工具２２の絞り加工部１０４ａにおける凸部に対応する凹部が形成される。また、下側加工具２４に絞り加工部２１２ｂには、上側加工具２２の絞り加工部１０４ｂにおける凹部に対応する凸部が形成される。このように構成すれば、例えば、上側加工具２２の絞り加工部１０４ａ、ｂに対応する位置において板状部材５０に対して絞り加工を適切に行うことができる。

【0039】

また、本例において、下側加工具２４は、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２ａ、ｂに対応する位置に、可変部２０４ａ、ｂを有する。可変部２０４ａ、ｂについては、例えば、プレス加工の実行時に生じる外力に応じて変形する素材で形成される部分等と考えることができる。この場合、下側加工具２４について、例えば、プレス加工での押圧時に板状部材５０を挟んで上側加工具２２の切刃部と対向する部分が押圧時に受ける圧力に応じて変形する部材で形成されていると考えることができる。また、下側加工具２４について、例えば、外力に応じて変形する部材で一部が形成され、他の部分が金属で形成された部材等と考えることもできる。可変部２０４ａ、ｂの素材としては、例えばゴム等を好適に用いることができる。この場合、ゴムについて、例えば、弾性部材の一例等と考えることができる。また、このような可変部２０４ａ、ｂの素材としては、例えばゲーリン法で用いられる公知の素材を用いることが可能である。また、可変部２０４ａ、ｂの素材として、ゴム等以外に、粘体、ジェル状、スライム状、又はジャム状の物質を用いること等も考えられる。この場合、例えば、これらの素材を袋状体に収容した構成の可変部２０４ａ、ｂを用いてもよい。また、本例において、可変部２０４ａ、ｂは、プレス加工での押圧時に受ける圧力に応じて変形する部材で形成される変形可能部の一例である。また、本例において、下側加工具２４の上面での可変部２０４ａ、ｂの周囲は、ベース部２０２を構成する金属で形成されている。そして、可変部２０４ａ、ｂは、例えば図中に示すように、周囲における金属で形成されている領域と比べて、板状部材５０へ向かう側へ突出している。そのため、プレス加工の実行時において、可変部２０４ａ、ｂは、周囲の金属の部分よりも先に、板状部材５０に接触する。

【0040】

このように構成した場合、プレス加工の実行時に押圧機構１８（図１参照）によって上側加工具２２を板状部材５０へ向けて押圧すると、板状部材５０が下側加工具２４へ押し当てられる。そして、この場合、その押圧力に応じて、可変部２０４ａ、ｂは、適宜変形しつつ、上側加工具２２のせん断加工部１０２ａ、ｂにおける切刃部と対向する位置において、板状部材５０を上側加工具２２へ向けて押し返す。また、これにより、上側加工具２２のせん断加工部１０２ａ、ｂにおける切刃部の位置で、板状部材５０が切り離されることになる。そのため、このように構成すれば、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２ａ、ｂの位置において板状部材５０に対してせん断加工を適切に行うことができる。また、この点に関し、プレス加工の実行時には、パスカルの原理によって、可変部２０４ａ、ｂ内の各位置での圧力が一定になると考えることができる。また、その結果、上側加工具２２においてせん断加工部１０２ａ、ｂの各位置に加わる圧力についても、均一になると考えることができる。そのため、本例によれば、例えば、下側加工具２４におけるせん可変部２０４ａ、ｂの位置において、板状部材５０に均一な圧力を加えることが可能になる。また、これにより、例えば、板状部材５０に対する加工を高い精度でより適切に行うことができる。

【0041】

また、この場合、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２ａ、ｂと下側加工具２４における可変部２０４ａ、ｂとの位置関係について、少なくとも、上側加工具２２のせん断加工部１０２ａにおける切刃部と下側加工具２４における可変部２０４ａ、ｂとが対向するように合わせれば、せん断加工を実行することができる。そのため、本例によれば、例えば、全体が金属で形成される金型を下側加工具２４として用いる場合と比べ、上側加工具２２と下側加工具２４との位置合わせをより容易に行うことができる。また、上側加工具２２における可変部２０４ａ、ｂについては、例えば上側加工具２２においてせん断加工部１０２ａ、ｂになる凹部よりも広い範囲に、余裕をもって形成することが好ましい。このように構成すれば、例えば、せん断加工を行うために必要な精度での位置合わせをより容易かつ適切に行うことができる。また、上記においても説明をしたように、本例においては、下側加工具２４における絞り加工部２１２ａ、ｂの部分を金属で形成することで、高い品質での絞り加工を行うことも可能になる。そのため、本例によれば、例えば、せん断加工と絞り加工とを同時に行う場合に適した構成の下側加工具２４を適切に用いることができる。また、これにより、例えば、プレス加工装置１０において、せん断加工と絞り加工とを同時により適切に行うことができる。

【0042】

また、上記においても説明をしたように、上下の金型を用いてプレス加工を行う場合には、被加工部材として用いる板状部材５０の厚さが小さいほど、高い精度での位置合わせを行うことが必要になる。また、サイズが大きな上側加工具２２及び下側加工具２４を用いる場合には、通常、高い精度での位置合わせを行うことがより難しくなる。これに対し、本例によれば、例えば、厚さが小さな板状部材５０を用いる場合や、サイズが大きな上側加工具２２及び下側加工具２４を用いる場合にも、せん断加工と絞り加工とを同時に、高い精度でより適切に行うことができる。また、これにより、例えば、高品質で多様なプレス加工をより適切に行うことが可能になる。厚さが小さな板状部材５０としては、例えば、厚さが１ｍｍ未満の板状体等を用いることが考えられる。板状部材５０の厚さは、例えば１００μｍ以下（例えば、５０～１００μｍ程度）であってもよい。また、サイズの大きな上側加工具２２及び下側加工具２４としては、例えば厚さが１ｍｍ以下の板状部材５０を用いる場合において、せん断加工での切り離しを行う範囲の長手方向の長さが１０ｃｍ以上程度（例えば、８～５０ｃｍ程度）になる上側加工具２２及び下側加工具２４を用いることが考えられる。

【0043】

ここで、本例において、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２ａと下側加工具２４における可変部２０４ａとの位置関係に関し、可変部２０４ａについては、例えば、せん断加工部１０２ａとなる凹部の縁部１１２ａ、１１４ａ（図２参照）及びこの凹部と対向する位置を含む領域に形成することが考えられる。この場合、例えば、せん断加工部１０２ａの内縁である縁部１１２ａに対応する位置よりも可変部２０４ａの内縁が内側になり、かつ、せん断加工部１０２ａの外縁である縁部１１４ａに対応する位置よりも可変部２０４ａの外縁が外側になるように、可変部２０４ａを形成することが考えられる。また、本例においては、上側加工具２２における絞り加工部１０４ａ、ｂに対応する絞り加工部２１２ａ、ｂの位置を含まないように、可変部２０４ａを形成する。この場合、可変部２０４ａについて、例えば、下側加工具２４の上面において、絞り加工部２１２ａ、ｂの周囲を囲む閉経路に沿って形成すると考えることができる。この場合、可変部２０４ａの上面視形状について、例えば、絞り加工部２１２ａ、ｂを含む環状になっていると考えることもできる。また、可変部２０４ａの上面視形状については、例えば、穴あき平面状（非単連結状）になっていると考えることもできる。これに対し、上側加工具２２のせん断加工部１０２ｂに対応する可変部２０４ｂについては、例えば、上側加工具２２における絞り加工部１０４ａ、ｂや下側加工具２４における絞り加工部２１２ａ、ｂの位置を考慮せずに形成することができる。そのため、可変部２０４ｂについては、例えば、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２ｂの全体に対応する領域を含む連続した範囲に形成することが考えられる。この場合、可変部２０４ｂの上面視形状について、例えば、穴なし平面状（単連結状）になっていると考えることもできる。また、せん断加工部１０２ｂの形状等によっては、可変部２０４ｂについても、可変部２０４ａと同様に、所定の閉経路に沿った形状で形成してもよい。

【0044】

また、このような上側加工具２２及び下側加工具２４を用いて板状部材５０に対してプレス加工を行う場合、図３の上側に示す上側加工具２２及び下側加工具２４と下側に示す板状部材５０とに対して一点鎖線で対応付けて示すように、上側加工具２２のせん断加工部１０２ａ、ｂ及び絞り加工部１０４ａ、ｂに対応する板状部材５０の各位置に対し、せん断加工及び絞り加工が行われる。この場合、上記においても説明をしたように、上側加工具２２のせん断加工部１０２ａ、ｂにおいて切刃部になる側の縁部に対応する位置を示す実線１６２ａ、ｂに沿って、せん断加工による切り離しが行われ、上側加工具２２における絞り加工部１０４ａ、ｂの縁部に対応する破線１７２ａ、ｂに囲まれる部分に対して、絞り加工が施される。また、本例において、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２ａ、ｂの縁部のうち、切刃部にならない側の縁部に対応する位置は、図中に点線１６４ａ、ｂで示すように、せん断加工で切り離されて、製品に残らない位置になる。また、この場合、上側加工具２２においてせん断加工部１０２ａ、ｂになる凹部について、製品として残る位置の外側に形成されると考えることもできる。このように構成すれば、例えば、せん断加工部１０２ａ、ｂにおける切刃部以外の部分の影響が製品に残ることを適切に防止することができる。

【0045】

続いて、本例の上側加工具２２におけるせん断加工部１０２ａ、ｂの形状について、更に詳しく説明をする。図４は、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２の形状について説明をする図である。本例において、せん断加工部１０２ａ、ｂのそれぞれとしては、例えば、断面形状が同じになる構成を用いることが考えられる。そのため、以下において説明をする図面においては、図示及び説明の便宜上、せん断加工部１０２ａ、ｂについて、単に、せん断加工部１０２として図示をしている。また、せん断加工部１０２ａ、ｂの縁部１１２ａ、ｂ、縁部１１４ａ、ｂについても、単に、縁部１１２及び縁部１１４として図示をしている。

【0046】

図４（ａ）は、せん断加工部１０２の形状の一例を示す断面図である。本例において、せん断加工部１０２は、縁部１１２及び縁部１１４を縁部とする凹部であり、複数の側面３０２、３０４及び底面３０６を有する。側面３０２は、せん断加工部１０２になる凹部の一方の縁部である縁部１１２側の側面である。上記においても説明をしたように、本例において、せん断加工部１０２における縁部１１２は、切刃部として機能する。そのため、側面３０２は、例えば図中に示すように、上側加工具２２において板状部材５０（図３参照）と対向する面である下面に対し、縁部１１２が切刃部になるように、切り立った面になっている。また、側面３０４は、せん断加工部１０２になる凹部の他方の縁部である縁部１１４側の側面である。また、本例のせん断加工部１０２において、縁部１１４は、切刃部にならない縁部である。この場合、縁部１１４が切刃部にならないことについては、例えば、プレス加工の実行時に縁部１１４に対応する位置でせん断加工が行われないこと等と考えることができる。プレス加工の実行時にせん断加工が行われない位置については、例えば、設計上の意図としてせん断加工が行われない位置等と考えることができる。また、より具体的に、本例において、側面３０４は、例えば図中に示すように、上側加工具２２の下面に対し、縁部１１４が切刃部にならないように、傾斜した面になっている。この場合、例えば、縁部１１４と直交する面での上側加工具２２の断面で縁部１１４の形状が鈍角になるように、側面３０４を傾斜させることが考えられる。側面３０４については、例えば、縁部１１４の付近が丸められた曲面部分を有する面にすること等も考えられる。また、底面３０６は、側面３０２と側面３０４とをつなぐ面である。底面３０６については、例えば、せん断加工部１０２になる凹部の底面等と考えることもできる。また、本例において、底面３０６は、例えば図中に示すように、凸部３１２を有する。凸部３１２については、例えば、底面３０６において凹部内の空間側へ突出する部分等を考えることができる。

【0047】

このような構成のせん断加工部１０２を用いる場合、プレス加工での押圧時において、せん断加工部１０２となる凹部について、例えば、切断される板状部材５０の一部を引き込むと考えることができる。そして、この場合、板状部材５０においてせん断加工部１０２となる凹部に引き込まれた部分については、例えば、凹部の中で湾曲すると考えることができる。また、凹部内にある板状部材５０においては、例えば、この湾曲により、せん断加工部１０２の縁部から離れる方向の力が生じると考えることができる。そして、この力について、切刃部として機能する縁部１１２の側では、例えば、切刃部から離れる方向の力になると考えることができる。また、本例においては、例えば、このような力を利用することで、せん断加工部１０２における切刃部の位置で、板状部材５０を適切に切り離すことができる。また、この場合、板状部材５０を挟んで上側加工具２２と対向する下側加工具２４（図３参照）の動作に着目すると、例えば、押圧時において、下側加工具２４について、せん断加工部１０２になる凹部の中へ板状部材５０を押し込み、切刃部から離れる方向の力を板状部材５０の一部に加えていると考えることができる。また、この場合、上側加工具２２のせん断加工部１０２における切刃部が板状部材５０に入った状態で、せん断加工部１０２となる凹部の中で板状部材５０が湾曲するように、下側加工具２４が板状部材５０をこの凹部に向けて押し込んでいると考えることもできる。また、切刃部から離れる方向の力について、例えば、上側加工具２２の下面と直交する横方向の力等と考えることもできる。

【0048】

また、本例においては、このような切刃部から離れる方向の力を発生させることで、例えば、単に切刃部を板状部材５０に押し当てるのみではせん断加工を行うことが難しい条件でも、板状部材５０に対するせん断加工を適切に行うことができる。この場合、切刃部から離れる方向の力を板状部材５０の一部に加えることで、例えば、厚さが小さな板状部材５０を用いる場合等にも、せん断加工をより適切に実行することができる。より具体的に、板状部材５０の厚さが小さい場合、板状部材５０に変形や伸びが生じやすくなることが考えられる。そして、この場合、例えば単に切刃部を押し当てることでせん断加工を行おうとすると、切刃部が押し当てられる力に応じて、板状部材５０に変形や伸びが生じて、切刃部の位置で板状部材５０が切れ難くなること等も考えられる。これに対し、本例においては、上記のように、切刃部から離れる方向の力を板状部材５０の一部に加えることで、単に切刃部を押し当てる方法を用いる場合等と比べて、切刃部の位置で板状部材５０をより適切に切り離すことができる。また、この場合、例えば、板状部材５０の厚さが５０μｍ程度（例えば、４０～８０μｍ程度）であっても、切刃部の位置で板状部材５０を適切に切り離すことができる。また、このような構成のせん断加工部１０２については、例えば、せん断した板状部材５０の一部を引き込むことで切断端部を切刃部から引き離すための凹構造を有する構成等と考えることもできる。

【0049】

また、本例において、せん断加工部１０２の底面３０６は、上記のように、凸部３１２を有している。このような形状のせん断加工部１０２を用いることで、例えば、切断端部を切刃部から引き離すための力をより適切に生じさせることができる。また、この場合、凸部３１２について、例えば、せん断加工部１０２における縁部１１２と縁部１１４との間の領域のうち、中央部よりも縁部１１２に近い位置で突出させることが考えられる。このように構成すれば、例えば、切断端部を切刃部から引き離すための力をより適切に生じさせることができる。また、この場合、例えば、底面３０６において凸部３１２よりも縁部１１４に近い側について、底面３０６における凹構造になっていると考えることもできる。そして、この場合、せん断加工部１０２について、例えば、縁部１１２及び縁部１１４に囲まれる範囲にある第１の凹部の底に第２の凹部がある２重の凹構造になっていると考えることもできる。また、この場合、この第１の凹部について、例えば、せん断加工部１０２の切刃部となる段差をつくるための凹構造等と考えることもできる。また、この第２の凹部について、例えば、切断端部を切刃部からより確実に引き離すための凹構造等と考えることもできる。

【0050】

尚、このような形状のせん断加工部１０２を用いてせん断加工を行う場合、せん断加工部１０２となる凹部の中に板状部材５０の一部が引き込まれることで、この部分に変形が生じることが考えられる。例えば、図４（ａ）に示す形状のせん断加工部１０２を用いる場合、縁部１１２と縁部１１４とに挟まれる部分により、板状部材５０に対し、絞り加工のような加工がされることになる。しかし、上記においても説明をした事項等から理解できるように、本例において、このような加工がされる部分は、せん断加工で切り離されて、製品に残らない部分である。そのため、このような加工がされたとしても、問題にはならないと考えることができる。

【0051】

また、上記においても説明をしたように、せん断加工部１０２において、縁部１１４は、切刃部にならない縁部である。この点に関し、せん断加工部１０２となる凹部の中に板状部材５０が引き込まれることで生じる力については、例えば、切刃部となる縁部１１２の位置で板状部材５０が切り離された時点で板状部材５０の切断端部が適宜移動することで、大幅に低下すると考えることができる。そのため、縁部１１４について、例えば、縁部１１２よりも板状部材５０を切断し難い形状になっていれば、切刃部にならないと考えることができる。また、この場合、縁部１１４の位置で板状部材５０が切断されないことで、例えば、せん断加工部１０２となる凹部の中に切断された板状部材５０が残ること等を適切に防止することもできる。また、この場合、凹部の中に切断された板状部材５０が残ることがないため、例えば、いわゆるストリッパプレート等を用いることも不要になる。そのため、本例のプレス加工装置１０や上側加工具２２及び下側加工具２４等について、例えば、ストリッパプレート等を有さない構成等と考えることもできる。また、本例のプレス加工装置１０については、例えば、一般的なパンチに対応する構成を用いずに、金型をプレスすることで抜き加工を行う構成等と考えることもできる。この場合、本例のプレス加工装置１０について、例えば、ストリッパプレートやパンチを用いない比較的簡便な構成で板状部材５０に対して抜き加工を行うと考えることもできる。

【0052】

また、せん断加工部１０２の具体的な形状については、図４（ａ）に示した形状に限らず、様々に変更が可能である。例えば、せん断加工部１０２の底面３０６の形状については、図４（ｂ）に示すようにしてもよい。図４（ｂ）は、せん断加工部１０２の形状の変形例を示す。図４（ｂ）に示す構成については、例えば、上記において第２の凹部と説明をしたせん断加工部１０２の底面３０６における凹構造の形状を図４（ａ）と異ならせていると考えることができる。また、せん断加工部１０２の側面３０２、３０４等の形状についても、図示した形状に限らず、様々に変更することが可能である。また、せん断加工部１０２の形状について、例えば、底面３０６の凸部３１２がない形状にすること等も考えられる。

【0053】

図５は、せん断加工部１０２の形状の更なる変形例を示す。以下に説明をする点を除き、図５において、図１～４と同じ符号を付した構成は、図１～４における構成と、同一又は同様の特徴を有してよい。図５（ａ）は、凸部がない底面３０６を有するせん断加工部１０２の形状の例を示す。この場合も、せん断加工部１０２は、側面３０２、側面３０４、及び底面３０６を有する。また、側面３０２は、切刃部となる縁部１１２に対応する側面である。側面３０４は、切刃部にならない縁部１１４に対応する側面である。底面３０６は、側面３０２と側面３０４とをつなぐ面である。このように構成した場合も、切刃部となる縁部１１２によって、板状部材５０に対してせん断加工を適切に行うことができる。

【0054】

また、せん断加工部１０２としては、例えば図５（ｂ）に示すように、縁部１１２及び縁部１１４の両方が切刃部になる構成を用いること等も考えられる。図５（ｂ）は、複数の縁部が切刃部になるせん断加工部１０２の形状の例を示す。この場合、図示した構成等から理解できるように、せん断加工部１０２の位置では、せん断加工部１０２となる凹部に入り込む部分を抜き取るように、せん断加工を行うことになる。そのため、板状部材５０において、せん断加工部１０２と対向する部分が抜きカスとなって、切断後にせん断加工部１０２の中に残ることが考えられる。そのため、この場合、せん断加工部１０２について、このような抜きカスを適切に除去できる構成にすることが好ましい。より具体的に、この場合、せん断加工部１０２となる凹部について、底面を有する穴ではなく、貫通孔状にすることが考えられる。この場合、せん断加工部１０２について、例えば、側面３０２及び側面３０４を有する貫通孔状の凹部になっていると考えることができる。また、この場合、せん断加工部１０２の側面３０２、３０４について、板状部材５０から離れるに従って幅が大きくなるように、テーパー状にすることが考えられる。このように構成すれば、例えば、せん断加工部１０２となる凹部に入った抜きカスを適切に除去することができる。また、このような形状のせん断加工部１０２については、例えば、抜き加工用の雌型になっていると考えることもできる。

【0055】

また、上記においては、下側加工具２４について、主に、ゴム等で形成される可変部２０４（図３参照）を上側加工具２２におけるせん断加工部１０２と対向する位置に有する構成について、説明をした。しかし、例えばプレス加工を行う条件や、加工に求められる品質等に応じて、下側加工具２４の構成の変形例においては、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２と対向する部分についても金属で形成した構成を用いてもよい。この場合、下側加工具２４について、例えば、上側加工具２２に合わせた形状の金型等と考えることもできる。また、この場合、例えば、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２と対向する位置の形状を図６に示すようにした金型を下側加工具２４として用いることが考えられる。

【0056】

図６は、下側加工具２４の構成の変形例について説明をする図である。以下に説明をする点を除き、図６において、図１～５と同じ符号を付した構成は、図１～５における構成と、同一又は同様の特徴を有してよい。図６（ａ）は、本変形例の下側加工具２４の構成を示す断面図であり、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２と対向する位置付近について、下側加工具２４の形状の例を上側加工具２２の一部と共に示す。図中に示すように、本変形例において、下側加工具２４と共に用いる上側加工具２２としては、図４（ａ）に示す構成のせん断加工部１０２を有する金型を用いる。また、下側加工具２４において、上側加工具２２のせん断加工部１０２に対応する部分以外は、図３に示す構成の下側加工具２４と同一又は同様であってよい。この場合、下側加工具２４において、上側加工具２２のせん断加工部１０２に対応する部分については、例えば、プレス加工の実行時に板状部材５０を挟んでせん断加工部１０２と対向する部分等と考えることができる。また、本変形例の下側加工具２４については、例えば、少なくともせん断加工及び絞り加工を行うための部分が金属で形成された金型等と考えることができる。この場合、下側加工具２４について、例えば、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２に対応する部分についても金属で形成されていると考えることができる。

【0057】

また、より具体的に、本変形例において、下側加工具２４は、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２に対応する部分に、凸部３２２及び段差３２４を有する。凸部３２２は、プレス加工での押圧時に被加工部材である板状部材５０（図１参照）を上側加工具２２へ向けて押し込むための突出部であり、せん断加工部１０２となる凹部と対向する範囲の少なくとも一部において上側加工具２２へ向けて突出することで、この凹部に板状部材５０の一部を押し込む。また、これにより、凸部３２２は、対向する位置にある上側加工具２２の凹部の中で、板状部材５０を湾曲させ、切刃部となる縁部１１２から離れる方向の力を発生させる。また、下側加工具２４において、段差３２４は、上側加工具２２のせん断加工部１０２において切刃部となる縁部１１２に対して噛み合うための構成であり、せん断加工部１０２となる凹部の中になる側で縁部１１２と隣接する位置に形成される。このように構成すれば、例えば、上側加工具２２における縁部１１２と下側加工具２４における段差３２４との噛み合いにより、板状部材５０に対するせん断加工を適切に行うことができる。

【0058】

ここで、本変形例において、上側加工具２２のせん断加工部１０２における縁部１１２と下側加工具２４における段差３２４との関係については、例えば、ダイとパンチとの関係になっていると考えることもできる。そのため、上側加工具２２の下面と平行な面内での縁部１１２と段差３２４との間の距離（クリアランス）については、例えば、金型を用いた一般的なせん断加工を行う場合のダイとパンチとの間のクリアランスと同程度にすることが考えられる。この場合、縁部１１２と段差３２４との間のクリアランスについて、例えば、板状部材５０の厚さの７％以下程度にすることが考えられる。また、上記のように、本変形例においては、下側加工具２４の凸部３２２によって上側加工具２２における凹部へ板状部材５０を押し込み、上側加工具２２において切刃部となる縁部１１２から離れる方向の力を発生させる。そして、この場合、縁部１１２と段差３２４との間のクリアランスが大きめであっても、より適切にせん断加工を行うことができる。そのため、縁部１１２と段差３２４との間のクリアランスについて、例えば、板状部材５０の厚さの１０％程度以上（例えば、８～１２％程度）にすること等も考えられる。

【0059】

また、図中において、文字Ａは、上側加工具２２においてせん断加工部１０２となる凹部で最も深い部分での凹部の深さを示している。凹部の深さについては、例えば、上側加工具２２の下面と直交する方向における、凹部の縁部の位置を基準とした深さ等と考えることができる。また、文字Ｂは、せん断加工部１０２における凸部３１２の位置における凹部の深さを示している。文字Ｃは、下側加工具２４における凸部３２２の高さを示している。凸部３２２の高さについては、例えば、凸部３２２の周囲におけるいずれかの部分を構成する面からの高さ等と考えることができる。より具体的に、図中に示す場合において、凸部３２２の高さＣは、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２の縁部１１４と対向する部分の面からの高さになっている。また、文字Ｄは、下側加工具２４における段差３２４の高さを示している。段差３２４の高さについては、例えば、下側加工具２４の上面と直交する方向における段差３２４の下端から上端までの距離等と考えることができる。また、文字Ｅは、下側加工具２４の上面における凸部３２２の外側での高さと段差３２４の外側での高さとの差等と考えることができる。この場合、凸部３２２の外側での高さについては、例えば、下側加工具２４の上面において上側加工具２２におけるせん断加工部１０２の縁部１１４と対向する部分の高さ等と考えることができる。段差３２４の外側での高さについては、例えば、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２の縁部１１２と対向する部分の高さ等と考えることができる。また、本変形例では、上側加工具２２のせん断加工部１０２となる凹部において、深い部分での深さＡについて、例えば、凸部３１２の位置における深さＢよりも大きくなっていると考えることができる。また、下側加工具２４の凸部３２２の高さＣについて、例えば、上側加工具２２のせん断加工部１０２における深さＡよりも小さくなっていると考えることができる。また、この場合、凸部３２２の高さＣについて、せん断加工部１０２での凸部３１２の位置における深さＢよりも小さくすることが好ましい。このように構成すれば、例えば、せん断加工部１０２となる凹部の底面３０６と下側加工具２４における凸部３２２とが衝突することを適切に防止することができる。

【0060】

また、図中に示すように、本変形例の下側加工具２４では、凸部３２２の外側での高さと段差３２４の外側での高さとの間に差が生じている。また、より具体的に、図示した構成では、凸部３２２の外側と比べて段差３２４の外側が低くなることで、差Ｅが０よりも大きな値になっている。この場合、差Ｅについて、例えば、上側加工具２２における縁部１１２と下側加工具２４における段差３２４との噛み合いの深さを調整するための距離等と考えることができる。また、差Ｅによって、例えば、上側加工具２２のせん断加工部１０２における縁部１１４と対向する位置と、縁部１１２と対向する位置とで、上側加工具２２と下側加工具２４との当たり方を異ならせることができる。また、これにより、例えば、板状部材５０の切れ方を調整することが可能になる。より具体的に、本変形例においては、上側加工具２２における縁部１１４と対向する位置よりも縁部１１２と対向する位置の方が低くなる方向を正の方向として、差Ｅについて、例えば、０よりも大きく、かつ、板状部材５０の厚さよりも小さい距離にすることが考えられる。このように構成すれば、例えば、板状部材５０に対してより適切にせん断加工を行うことができる。

【0061】

また、図６（ａ）に示す構成の場合、下側加工具２４における凸部３２２について、例えば、せん断加工部１０２の底面３０６における凸部３１２と対向する位置にあると考えることができる。これに対し、下側加工具２４の構成の更なる変形例において、下側加工具２４における凸部３２２は、図６（ａ）に示す構成と異なる位置にあってもよい。図６（ｂ）は、下側加工具２４の構成の更なる変形例を示す。図６（ｂ）に示す構成においても、下側加工具２４は、凸部３２２及び段差３２４を有する。また、本変形例において、凸部３２２は、上側加工具２２のせん断加工部１０２における凸部３１２と対向する位置の外側に形成される。より具体的に、図中に示す構成において、下側加工具２４の凸部３２２は、上側加工具２２のせん断加工部１０２において凸部３１２と縁部１１４との間になる部分と対向する位置に形成される。また、本変形例において、下側加工具２４の凸部３２２については、例えば、上側加工具２２のせん断加工部１０２における最も深い部分と対向する位置に形成されていると考えることもできる。本変形例の下側加工具２４を用いる場合にも、プレス加工での押圧時において、例えば、下側加工具２４の凸部３２２により、上側加工具２２のせん断加工部１０２となる凹部へ、板状部材５０の一部を適切に押し込むことができる。また、これにより、例えば、せん断加工部１０２において切刃部となる縁部１１２から離れる方向の力を発生させることができる。また、本変形例においても、上側加工具２２における縁部１１２と下側加工具２４における段差３２４との噛み合いにより、板状部材５０に対するせん断加工を適切に行うことができる。

【0062】

また、上側加工具２２及び下側加工具２４の構成に関し、上記においては、主に、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２として凹部を用いる構成について、説明をした。しかし、上側加工具２２及び下側加工具２４の構成の変形例においては、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２について、例えば図７に示すように、凹部ではなく、凸状に形成してもよい。図７は、上側加工具２２及び下側加工具２４の更なる変形例の構成を示す。本変形例において、上側加工具２２は、せん断加工部１０２として、パンチ部３３２を有する。また、下側加工具２４は、上側加工具２２におけるせん断加工部１０２と対向する位置に、ダイ部３３４を有する。この場合、上側加工具２２においてせん断加工部１０２になるパンチ部３３２については、例えば、下側加工具２４におけるダイ部３３４との組み合わせで抜き加工用のパンチとして機能する凸部等と考えることができる。また、パンチ部３３２について、例えば、抜き加工用の雄型に対応する部分等と考えることもできる。また、本変形例の場合、例えば、パンチ部３３２において下側加工具２４と対向する面の縁部について、せん断加工部１０２の切刃部として機能すると考えることができる。また、この場合、例えば、パンチ部３３２の縁部の全体について、切刃部になると考えることができる。

【0063】

また、下側加工具２４におけるダイ部３３４については、例えば、上側加工具２２におけるパンチ部３３２との組み合わせで抜き加工用のダイとして機能する凹部等と考えることができる。また、ダイ部３３４について、例えば、抜き加工用の雌型に対応する部分等と考えることもできる。このような構成の上側加工具２２及び下側加工具２４を用いる場合にも、板状部材５０に対し、せん断加工を適切に行うことができる。また、この場合も、絞り加工部を更に有する上側加工具２２を用い、上側加工具２２に合わせた形状の下側加工具２４を用いることで、せん断加工と絞り加工とを同時に適切に行うことができる。

【0064】

続いて、上記において説明をした各構成に関する補足説明や、更なる変形例の説明等を行う。また、以下においては、説明の便宜上、上記及び以下において説明をする変形例を含めた構成について、適宜、本例という。上記においても説明をしたように、本例において、上側加工具２２は、一方側金型の一例である。また、下側加工具２４は、対向部材の一例である。しかし、上側加工具２２や下側加工具２４の構成によっては、例えば、下側加工具２４の側を一方側金型の一例と考え、下側加工具２４の側を対向部材の一例と考えることもできる。より具体的に、一方側金型及び対向部材について、より一般化して考えた場合、例えば、一方が鉛直方向の上側になるように、板状部材５０を挟んで重なると考えることができる。そして、プレス加工装置１０の構成の変形例によっては、例えば、上記において説明をした上側加工具２２及び下側加工具２４について、上下を入れ替えて用いること等も考えられる。そして、この場合、鉛直方向の下側になる加工具について、一方側金型の一例と考えることができる。また、鉛直方向の上側になる加工具について、対向部材の一例と考えることができる。

【0065】

また、上側加工具２２に関し、せん断加工部１０２となる凹部を用いる構成では、上記においても説明をしたように、下側加工具２４によってこの凹部の中へ板状部材５０を押し込むことで、せん断加工部１０２における切刃部から離れる方向の力を板状部材５０に加えることができる。そして、この場合、例えば、せん断加工部１０２における切刃部の先端が板状部材５０の厚さの途中の位置にまで達した時点で、板状部材５０を切り離すこと等も考えられる。より具体的に、この場合、プレス加工での押圧時において、下側加工具２４は、例えば、上側加工具２２のせん断加工部１０２における切刃部から離れる方向の力を板状部材５０の一部に加えることで、板状部材５０の厚さの途中の位置にまで切刃部の先端が達した時点で、板状部材５０を切り離す。

【0066】

この点に関し、板状部材５０に対するせん断加工について、例えば一般的なパンチ及びダイを用いる場合のように、切刃部が板状部材５０の厚さの全体に達した時点で板状部材５０が切れる場合、通常、板状部材５０の切り離し位置において、加工時の切刃部の移動の向きにおいて板状部材５０の厚さの外側へ向けて、いわゆるバリ（カエリ）が発生しやすくなる。そして、この場合、例えば、プレス加工の後で行う後工程において、バリを除去する作業が必要になる場合がある。これに対し、板状部材５０の厚さの途中の位置まで切刃部が達した時点で板状部材５０が切り離される場合、このような問題となるバリは、発生しない。より具体的に、この場合、例えば、バリが発生するとしても、板状部材５０の厚さの途中の位置に、板状部材５０の厚さ方向の外側には達しない小さなバリが生じるのみになると考えることができる。そして、この場合、後工程でのバリの除去等を行わなくても、通常、問題にならないと考えることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、せん断加工部１０２における切刃部での切断位置に問題となるバリを生じ難くすることができる。

【0067】

尚、板状部材５０の厚さの途中の位置まで切刃部が達した時点で板状部材５０が切り離されたか否かについては、例えば、せん断加工での切断面の状態を観察することで判断することができる。より具体的に、この場合、切断面に生じるバリの状態等に基づき、板状部材５０が切り離されたタイミングを判断することができる。また、上側加工具２２及び下側加工具２４の構成によっては、例えば、板状部材５０に対してせん断加工部１０２の切刃部が入り込む量を調整するためのストッパー等を用いることも考えられる。この場合、ストッパーとしては、例えば、板状部材５０の厚さよりも高さが低い凸部等を用いることが考えられる。また、この場合、凸部の高さについて、例えば、板状部材５０の厚さの１～２５％程度にすることが考えられる。

【0068】

また、被加工部材の厚さの全体にまで切刃部を入れずに被加工部材を切り離す方法としては、いわゆる半抜き加工の方法等も知られている。しかし、一般的な半抜き加工の場合、通常、プレス加工を行った後に更に平押し工程を行うことで、被加工部材の切り離しが完了する。そのため、一般的な半抜き加工については、本例における上記のせん断加工と、異なっていると考えることができる。また、後工程での平押し工程等が必要になる一般的な半抜き加工を行う場合、被加工部材の厚さが小さいと、平押し工程において、被加工部材が変形することで、被加工部材の切り離しを行うことが難しくなる。そのため、この場合、通常、ある程度以上の厚さ（例えば、１ｍｍ以上程度）がある被加工部材を用いることが必要になる。これに対し、本例においては、厚さが１ｍｍ未満や１００μｍ以下等の板状部材５０を被加工部材として用いる場合にも、適切にせん断加工等を行うことができる。また、例えば一般的な半抜き加工が可能な厚さの板状部材５０を用いる場合等には、上側加工具２２及び下側加工具２４の構成の更なる変形例において、上側加工具２２及び下側加工具２４は、一般的な半抜き加工を行うための部分である半抜き加工部等を更に有してもよい。

【0069】

また、上記においては、主に、上側加工具２２における複数のせん断加工部１０２（せん断加工部１０２ａ、ｂ）として同じ形状の構成を用いる場合について、説明をした。しかし、上側加工具２２が複数のせん断加工部１０２を有する場合、形状が互いに異なる複数種類のせん断加工部１０２を用いること等も考えられる。この場合、例えば、縁部の一部のみが切刃部になるせん断加工部１０２と、縁部の全体が切刃部になるせん断加工部１０２とを有する上側加工具２２を用いることが考えられる。また、この場合、縁部の一部のみが切刃部になるせん断加工部１０２としては、例えば、図４や図５（ａ）に示す構成のように、一方が他方の外側を囲む複数の閉経路を縁部とし、いずれかの閉経路に対応する縁部のみが切刃部になる凹部等を用いることが考えられる。また、縁部の全体が切刃部になるせん断加工部１０２としては、例えば、図５（ｂ）や図７に示す構成を用いることが考えられる。また、縁部の全体が切刃部になるせん断加工部１０２として、例えば、一つの閉経路に沿った縁部のみを有し、その全体が切刃部になる構成等を用いてもよい。

【0070】

また、下側加工具２４の構成に関し、上記においては、主に、プレス加工の実行時に生じる外力に応じて変形する素材で形成される可変部が下側加工具２４の一部のみに形成されている構成について、説明をした。しかし、プレス加工に求められる精度や品質等によっては、例えば、全体が可変部になる構成の下側加工具２４を用いること等も考えられる。この場合、下側加工具２４の全体が可変部になることについては、例えば、プレス加工の実行時に板状部材５０を加工するために板状部材５０に接する部分の全体が可変部になること等と考えることができる。また、この場合、例えば、全体がゴムで形成された下側加工具２４を用いること等が考えられる。また、下側加工具２４として、例えば、液体や粘体等を袋体に封入した袋体状の構成を用いること等も考えられる。この場合、袋体としては、例えば、プレス加工の実行時に生じる衝撃に耐え得る引っ張り強度を有する素材（例えば、ゴム等）で形成された構成を用いることが考えられる。また、袋体に封入する物質として、例えば、粉体や半凝固体を用いること等も考えられる。

【0071】

また、上記においては、プレス加工装置１０における押圧機構１８（図１参照）の構成に関し、主に、錘３２（図１参照）の落下時生じる衝撃力を利用する構成について、説明をした。この場合、押圧機構１８について、例えば、上側加工具２２及び下側加工具２４の上方から錘３２を落下させる構成の機構等と考えることができる。このような構成の押圧機構１８を用いることで、例えば、強い押圧力及び高速なプレス速度での加圧を適切に行うことができる。また、これにより、例えば、板状部材５０の対するせん断加工と絞り加工とを同時に適切に行うことができる。

【0072】

また、この点に関し、上記において説明をした本例の構成でプレス加工を実行する場合、プレス速度が遅いと、せん断加工を適切に行うことが難しくなる場合がある。例えば、図３を用いて説明をした下側加工具２４のような、可変部２０４（図３参照）を有する下側加工具２４を用いる場合、プレス速度が低速であると、板状部材５０にかかる圧力が低い状態で可変部２０４が変形することで、せん断加工を適切に行うことが難しくなる場合がある。また、例えば厚さが１ｍｍ未満（特に、１００μｍ以下等）の板状部材５０に対して本例の構成でせん断加工を行う場合、プレス速度が低速であると、切刃部の位置で板状部材５０が切り離されない状態で板状部材５０が変形して、せん断加工を適切に行うことが難しくなること等も考えられる。これに対し、錘３２を落下させる構成の押圧機構１８を用いる場合、例えば、簡易な構成により、高速なプレス速度でのプレス加工を適切に実行することができる。また、この場合、押圧機構１８の動作について、例えば、絞り加工を行う位置で板状部材５０が切れずに変形し、かつ、せん断加工を行う位置において切刃部が入り込んだ位置では板状部材５０が切り離されるプレス速度でのプレス加工が行われるように、上側加工具２２及び下側加工具２４の少なくともいずれかを板状部材５０へ向けて押し当てる動作等と考えることができる。

【0073】

より具体的に、押圧機構１８では、例えば、上側加工具２２及び下側加工具２４よりも鉛直方向の上側から、落下位置への衝突時の速度が３ｍ／ｓ以上になる条件で錘３２を落下させることで、上側加工具２２を板状部材５０へ向けて押し当てる。また、この場合、上側加工具２２及び下側加工具２４の位置への錘３２の衝突時に生じる衝撃力については、例えば、６０００００ｋｇｗ以上程度にすることが好ましい。このように構成すれば、例えば、厚さが小さな板状部材５０を用いる場合等にも、せん断加工と絞り加工とを同時により適切に実行することができる。また、更に具体的に、例えば、錘３２の重量を１００ｋｇとし、押圧機構１８において、押さえ板２６（図１参照）から６０ｃｍの高さ位置から錘３２を落下させる場合、衝撃力について、約６４００００ｋｇｗ（約６４０トン）になると考えることができる。また、衝突時の錘３２の速度について、約３．４ｍ／秒程度になると考えることができる。そのため、錘３２の重量については、例えば、５０～２００ｋｇ程度（好ましくは、８０～１５０ｋｇ程度）にすることが考えられる。また、錘３２を落下させる高さ（押さえ板２６からの高さ）については、例えば、３０～１２０ｃｍ程度（好ましくは、４０～８０ｃｍ程度）にすることが考えられる。

【0074】

また、上記においては、押圧機構１８での錘３２の落下のさせ方について、主に、静止状態から錘３２を自由落下させる構成について、説明をした。しかし、押圧機構１８の構成の変形例では、例えば、上記と異なる方法で錘３２を落下させてもよい。この場合、例えば、鉛直下方へ向かう初速度を与えて、錘３２を落下させることが考えられる。また、錘３２の落下時において、重力以外の力を更に加えて錘３２を加速してもよい。また、上記においては、押圧機構１８の構成に関し、主に、チャック部３４及びワイヤ３８（図１参照）等を用いて錘３２を昇降させる構成について、説明をした。しかし、押圧機構１８の構成の更なる変形例では、上記と異なる構成で錘３２を昇降させてもよい。この場合、例えば、エアシリンダ方式の昇降機構や、巻き上げ機による巻き上げ方式の昇降機構等を用いることが考えられる。また、押圧機構１８の構成として、例えば、錘３２を落下させる構成以外の構成を用いてもよい。例えば、板状部材５０の厚さに応じたプレス速度でのプレス加工ができる場合、プレス加工時の加圧について、サーボ方式（サーボプレス方式）や油圧方式（油圧プレス方式）等で行うこと等も考えられる。

【産業上の利用可能性】

【0075】

本発明は、例えばプレス加工装置等に好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0076】

１０・・・プレス加工装置、１０２・・・せん断加工部、１０４・・・絞り加工部、１１２・・・縁部、１１４・・・縁部、１２・・・基台、１２２・・・縁部、１４・・・衝撃吸収部、１５０・・・製品、１５２・・・穴、１５４・・・変形部、１６・・・加工具セット、１６２・・・実線、１６４・・・点線、１７２・・・破線、１８・・・押圧機構、２０２・・・ベース部、２０４・・・可変部、２１２・・・絞り加工部、２２・・・上側加工具、２４・・・下側加工具、２６・・・押さえ板、３０２・・・側面、３０４・・・側面、３０６・・・底面、３１２・・・凸部、３２・・・錘、３２２・・・凸部、３２４・・・段差、３３２・・・パンチ部、３３４・・・ダイ部、３４・・・チャック部、３６・・・ガイド部、３８・・・ワイヤ、５０・・・板状部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】